{"id":128506,"date":"2026-06-09T00:02:00","date_gmt":"2026-06-08T22:02:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ocean4future.org\/savetheocean\/?p=128506"},"modified":"2026-06-09T07:26:12","modified_gmt":"2026-06-09T05:26:12","slug":"le-ipotesi-sulla-materia-oscura","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ocean4future.org\/savetheocean\/archives\/128506","title":{"rendered":"Le ipotesi sulla materia oscura di Vincenzo Popio"},"content":{"rendered":"tempo di lettura: <\/span> 5<\/span> minuti<\/span><\/span>

.<\/span>
\nlivello medio<\/span><\/a>
\n.<\/span>
\nARGOMENTO: ASTRONOMIA E ASTROFISICA<\/span><\/strong>
\nPERIODO: XXI SECOLO<\/span><\/strong>
\nAREA: DIDATTICA<\/span><\/strong>
\nparole chiave: materia oscura
\n.<\/span><\/p>\n

La natura della materia oscura rimane uno dei misteri che coinvolge la cosmologia moderna e la fisica delle particelle. Dall’analisi delle galassie, negli ultimi anni, l’attenzione si \u00e8 spostata con attenzione sulla possibilit\u00e0 di settori scuri governati da teorie di gauge<\/strong> <\/span>analoghe alla cromodinamica quantistica (QCD)<\/span><\/strong> nel Modello Standard.<\/p>\n

Troppo complicato .. per cui per il momento facciamo un passo indietro,\u00a0 senza avventurarci nei dettagli di un campo estremamente complesso. L\u2019ipotesi preferita dalla maggior parte degli scienziati \u00e8 che l\u2019universo contenga materia oscura non visibile, che fornisca la gravit\u00e0 mancante. Un’altra ipotesi \u00e8 che la teoria della gravit\u00e0 sia errata e dovrebbe essere sostituita da una Dinamica Newtoniana Modificata (MOND)<\/span><\/strong>. Questa teoria propone una modifica della dinamica newtoniana (specificamente la legge di gravitazione universale per spiegare il problema delle curve di rotazione delle galassie a spirale ma non pu\u00f2 eliminare completamente la necessit\u00e0 di materia oscura in tutti i sistemi astrofisici: i cluster di galassie mostrano infatti una discrepanza di massa residua anche se analizzati usando la teoria MOND, togliendo cos\u00ec una certa eleganza alla teoria.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

equazione della forza gravitazionale<\/span><\/strong><\/p>\n

Sebbene le due ipotesi siano ancora allo studio, analizzando le misurazioni sempre pi\u00f9 disponibili degli ammassi, la presenza della materia oscura appare inevitabile. In particolare si ritiene che possieda una forza accentratrice e gravitazionale, attirando a s\u00e9 altra materia ed energia, come la normale materia. Se la materia oscura \u00e8 fatta di particelle, permane per\u00f2 il problema di identificarle.<\/p>\n

Vediamo come vengono ricercate<\/span><\/strong><\/span>
\nL\u2019osservazione diretta di materia oscura si basa sulla considerazione per cui il Sistema Solare, e con esso la Terra, ruotando intorno al centro della Galassia intercetta continuamente particelle dell\u2019alone oscuro. Per catturare alcune di queste particelle vengono costruiti degli strumenti, posti generalmente in laboratori sotterranei, come quello del Gran Sasso, per minimizzare il rumore ambientale che renderebbe la rivelazione pi\u00f9 difficile. L\u2019osservazione indiretta consiste nel ricercare segnali astrofisici riconducibili ad interazioni tra particelle di materia oscura tra di loro o con particelle di materia ordinaria. Ad esempio, fotoni di energia ben definita, che, se localizzati nello spazio, potrebbero indicare particolari addensamenti di materia oscura. Generalmente queste ricerche vengono effettuate da apparati posti su satelliti lanciati in orbita extra-atmosferica, che hanno maggiori capacit\u00e0 direzionali rispetto agli apparati terrestri. In pratica, siamo in grado di \u201cvedere\u201d la materia oscura solo per i suoi effetti sugli oggetti all\u2019interno dell\u2019universo.<\/strong><\/span><\/p>\n

Come ho accennato in precedenti articoli, ci sono tre modi indipendenti con cui si ricercano prove dell’esistenza della dark matter:<\/p>\n

– la ricerca di una gravit\u00e0 extra per tenere insieme stelle e galassie;<\/span><\/strong>
\n– la misurazione di come viene piegata la luce dalla gravit\u00e0, un effetto noto come lente gravitazionale che distorce, ingrandendo o sdoppiando l\u2019immagine delle galassie situate dietro un ammasso di materia (visibile e oscura).<\/span><\/strong>
\n– l\u2019osservazione del fondo cosmico a microonde, attraverso la mappatura delle piccole fluttuazioni di questa luce dalle quali si pu\u00f2 comprendere la presenza della materia oscura nell\u2019universo.<\/span><\/strong><\/p>\n

E se la materia oscura fosse composta da particelle chiamate WIMPs, (Weakly Interacting Massive Particles)?<\/span><\/strong>
\nCome ho accennato, se la nostra galassia fosse composta solo da materia visibile, le stelle alla sua periferia la abbandonerebbero in breve tempo, dato che le loro velocit\u00e0 orbitali sono quattro volte pi\u00f9 grandi della velocit\u00e0 di fuga dalla galassia. Dato che non si osservano galassie che si stiano disperdendo in questo modo, al loro interno deve trovarsi della massa non visibile che giustificherebbe l\u2019esistenza della materia oscura.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Nel nostro sistema solare, la Terra si muove alla velocit\u00e0 di circa 30 km\/s attorno al Sole, che a sua volta si muove verso la costellazione del Cigno all\u2019interno di un \u201calone\u201d di materia oscura. In estate, le due velocit\u00e0 si sommano creando un \u201cvento\u201d di WIMP (Weakly Interacting Massive Particles)<\/span><\/strong>, di particelle di grande massa debolmente interagenti, pi\u00f9 forte a maggio\/giugno che si riduce in inverno quando le due velocit\u00e0 si sottraggono. Secondo gli scienziati questo dovrebbe indurre una modulazione annuale del flusso di materia oscura, con un picco intorno maggio\/giugno ed una riduzione massima intorno novembre\/dicembre. L’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)<\/span><\/strong> \u00e8 attivamente impegnato da tempo nell’investigazione delle particelle costituenti la Materia Oscura dell’Universo ed esistono diversi progetti, DAMA 1<\/sup><\/span><\/strong>, presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso<\/span><\/strong>, che stanno esplorando la presenza di particelle WIMP nell’alone galattico mediante lo studio della loro modulazione annuale.<\/p>\n

Seconda la teoria della supersimmetria (SUSY, SUperSYmmetry)<\/span><\/strong>, i WIMP avrebbero circa 100 volte la massa dei protoni. e interagirebbero solo occasionalmente con altre particelle. Questa teoria fisica estende il Modello Standard, ipotizzando che ogni particella nota abbia una super-partner gemella con spin diverso, proponendo una simmetria tra fermioni (materia)<\/span><\/strong> e bosoni (forze)<\/span><\/strong>, e quindi raddoppiando le particelle elementari cosa che giustificherebbe la materia oscura e la stabilit\u00e0 delle masse.
\nLa difficolt\u00e0 \u00e8 che l\u2019unico modo in cui la materia oscura sembrerebbe interagire con noi \u00e8 la gravit\u00e0, in realt\u00e0 una forza molto debole rispetto alle altre tre forze principali dell\u2019universo, cosa che consente di poterla apprezzare su larga scala, come negli ammassi di galassie. La materia oscura potrebbe per\u00f2 anche esistere come particelle molto leggere, note come assioni<\/span><\/strong>, prodotti in grande quantit\u00e0 nei primi istanti dopo il Big Bang, dell\u2019ordine di un miliardo di miliardi di volte (1018<\/sup>) pi\u00f9 \u201cleggeri\u201d di un elettrone. Semplificando, nell’universo potrebbero esserci anche atomi e fotoni oscuri.<\/p>\n

\"\"Una rappresentazione artistica della teoria del professor Stefano Profumo, in cui effetti quantistici all’orizzonte cosmico in rapida espansione dopo il Big Bang danno origine a particelle di materia oscura attraverso la gravit\u00e0 – Autore Stefano Profumo – Universit\u00e0 California\u00a0<\/span><\/strong><\/p>\n

Un\u2019altra teoria \u00e8 che gli effetti della materia oscura potrebbero essere causati da buchi neri primordiali che vagano nell\u2019universo dopo il Big Bang. Sono stati rilevati risultati sorprendenti sui buchi neri con uno strumento chiamato LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory)<\/span><\/strong>, un osservatorio statunitense progettato per rilevare le onde gravitazionali di origine cosmica. Per oggi mi fermo ma continuer\u00f2 nel prossimo articolo questo viaggio nella materia oscura. A tal riguardo \u00e8 stato pubblicato a marzo del 2026, un nuovo catalogo che raddoppia il numero di rilevamenti di onde gravitazionali effettuati dagli osservatori LIGO, Virgo e KAGRA<\/strong><\/span>, che comprende le ultime <\/span>oscillazioni spazio-temporali registrate che includono una variet\u00e0 di buchi neri pesanti, rotanti velocemente e sbilanciati che si collidono. Fantastico, e la ricerca continua.
\nVincenzo Popio<\/span><\/strong>
\n.<\/span><\/p>\n

Note\u00a0<\/span><\/strong>
\n1 DAMA \u00e8 un osservatorio per processi rari che sviluppa e utilizza scintillatori a bassa radioattivit\u00e0 che si trova in profondit\u00e0 nel sottosuolo del Laboratorio Nazionale del Gran Sasso (LNGS) dell’INFN.\u00a0\u00a0L’obiettivo principale del progetto \u00e8 lo studio delle particelle di materia oscura nell’alone galattico. Inizialmente con il prototipo DAMA\/NaI e successivamente con il setup DAMA\/LIBRA nelle configurazioni di fase 1 e fase 2
\n.<\/span><\/p>\n

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\n.<\/span>
\nAlcune delle immagini possono essere state prese dal web, citandone ove possibile gli autori e\/o le fonti. Se qualcuno desiderasse specificarne l\u2019autore e le fonti o rimuoverle, pu\u00f2 scrivere a infoocean4future@gmail.com e provvederemo immediatamente alla correzione dell\u2019articolo
\n.<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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D. in Maritime Science e Master in \u201cEnvironmental science and sea pollution research\u201d presso la Pacific Western University di Los Angeles, California, il dottor Popio ha trascorso oltre 32 anni di servizio attivo nella Marina Militare. Ha ricoperto incarichi di Comando a bordo delle unit\u00e0 navali, come Direttore agli Studi presso Istituti di Formazione militare e come rappresentante della Marina presso l\u2019Ufficio del Sottocapo di Stato Maggiore della Difesa. Lasciato il servizio attivo, il dr. Popio, ha continuato, in campo civile, a fornire il proprio contributo per la salvaguardia dell\u2019ambiente marino e di tutte le sue specie, collaborando in diversi progetti riguardanti l\u2019ambiente, con le Universit\u00e0 di Bari, Lecce, Napoli e con l\u2019Istituto per l\u2019Ambiente Marino Costiero-CNR di Taranto. Numerosi sono gli articoli pubblicati sulla stampa locale sull\u2019inquinamento (aria, mare, suolo) a Taranto, dovuto alla presenza delle industrie pesanti. 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